Abweichungen von der Matthiessen Regel in Kupfer

Lengeler, B.

Book/Report

FZJ-2017-04219

Abweichungen von der Matthiessen Regel in Kupfer

Lengeler, B. (Corresponding author)FZJ*

1969
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 593, 68, A6 p., Abb. (1969)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/14739

Report No.: Juel-0593-FN

Abstract: Die Matthiessen Regel (MR) besagt folgendes: Wenn die Leitungselektronen in einem Metall gleichzeitig an zwei verschiedenen Arten von Streuzentren gestreut werden, so ist der Gesamtwiderstand gleich der Summe der Partialwiderstände, die von den einzelnen Typen von Streuzentren hervorgerufen werden. Im allgemeinen ist die Regel nicht erfüllt. Die Differenz aus dem Gesamtwiderstand und der Summe der Partialwiderstände wird als Abweichung von der MR bezeichnet. Die wichtigsten Ursachen für die Verletzung der Additivität sind Anisotropien der Fermifläche und der Defektpotentiale sowie Änderungen im Phononenanteil des elektrischen Widerstandes, die durch die Defekte hervorgerufen werden. M. Kohler hat die Abweichungen von der MR, die durch Anisotropien hervorgerufen werden, eingehender untersucht. Unter dem kombinierten Einfluß des elektrischen Feldes und der Stöße an Streuzentren wird die Gleichgewichtsverteilung der Leitungselektronen gestört. Im stationären Zustand gibt es bei festem elektrischen Feld und fester Defektkonzentration für jeden Streutyp eine charakteristische neue Verteilung der Elektronen im Leiter. Immer dann, wenn die Verteilungsfunktionen für die beiden Typen von Streuzentren, an denen die Elektronen streuen, nicht ähnlich sind (d.h. wenn ihr Verhältnis keine Konstante ist) treten Abweichungen von der MR auf, die stets positiv sind. Die auf den Restwiderstand des einen Defekttyps bezogene Abweichung von der MR ist eine defektspezifische, d.h. von der Konzentration dieses Defektes unabhängige Größe. Sie ist somit ein Maß für die Anisotropie des Streupotentials des Defektes im betrachteten Metall. Defekte können das Spektrum der Gitterschwingungen des idealen Kristalls verändern. Dadurch ändert sich die mittlere Wellenlänge der Phononen bei fester Temperatur. Außerdem kann der Wirkungsquerschnitt der Elektron-Defekt Streuung temperaturabhängig sein. Beispiele hierfür sind der Kondo Effekt und Resonanzen in der Streuung von Phononen an Fremdatomen, deren Masse viel größer als die der Wirtsgitteratome ist. Durch beide Effekte wird der Phononenanteil des Widerstandes geändert. Die daraus resultierenden Abweichungen von der MR können positiv und negativ sein. [...]

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